低壓空化射流沖洗技術(shù)研究.pdf

1、空化現(xiàn)象在水利工程和液壓閥里面被認(rèn)為是一種不良現(xiàn)象，氣泡破滅瞬時產(chǎn)生的高溫高壓能夠腐蝕元器件，造成元器件使用壽命降低，所以必須加以防止。而在巖石破碎、湖泊清洗、石油鉆井、海洋開發(fā)等流體射流領(lǐng)域，則可以利用空化的此種性能，變害為利。
　　 本論文以西南交通大學(xué)新型驅(qū)動技術(shù)中心實驗室絕緣子水沖洗系統(tǒng)的圓錐收斂型噴嘴為原型，通過CFD流體仿真軟件——FLUENT進行了模擬仿真分析，深入研究了不同類型的噴嘴的射流特性，并從速度、含水量、

2、動壓等各個方面比較噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對空化射流特性的影響，提出了適合于本系統(tǒng)較優(yōu)的噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)方案，為后續(xù)空化噴嘴射流的優(yōu)化設(shè)計提供了有益的參考。
　　 本論文主要包括三部分內(nèi)容:
　　 (1)通過對絕緣子水沖洗系統(tǒng)上原有的圓錐收斂型噴嘴的模擬仿真分析，得出了圓錐收斂型噴嘴的射流特性，并在此噴嘴的側(cè)壁上增設(shè)了若干個壓縮空氣進口通道，得出了壓縮空氣進口數(shù)量和進口角度對射流性能的影響規(guī)律，為空化噴嘴的后續(xù)優(yōu)化提供了依據(jù)。
　

3、　 (2)根據(jù)(1)中對側(cè)壁增設(shè)壓縮空氣通道的圓錐收斂型噴嘴的仿真研究可知增設(shè)壓縮空氣通道確實能增加射流的空化效應(yīng)，但是水和空氣混合不均勻，而且需要使空氣進口壓力和水的進口壓力保持一致，操作繁瑣，不好調(diào)控，為此進一步優(yōu)化和改進了圓錐收斂型噴嘴。通過增設(shè)空化腔來優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)，使水和壓縮空氣進入空化腔后混合均勻，并研究了進水壓力、水流和空氣進入空化腔的角度及進氣口的位置等參數(shù)對空化沖洗性能的影響，提出最優(yōu)參數(shù)，從而達到了更為滿意的空化沖洗